インセル vs オンセル vs G+G — タッチ統合構造の説明

静電容量式タッチディスプレイでは、ディスプレイパネルとタッチセンサー間の統合方法が、光学性能、機械的信頼性、信号の安定性、修理可能性、製造歩留まりに直接影響します。

現在使用されている最も一般的な構造には、 G+G (ガラス + ガラス), オンセルと インセルがあります.
。これらは主に厚さによって比較されることが多いですが、実際の技術的な違いはさらに深いものです。

この記事では、これら 3 つの構造が構造、性能動作、および適切な用途においてどのように異なるかを要約します。

1. 構造概要

G+G（ガラス+ガラス）

• タッチセンサーは独立したガラスパネルとして内蔵されています

• OCA/LOCA でディスプレイ上部に接着

• ディスプレイとタッチは 2 つの別個の機能レイヤーです

一般的なスタック: カバー ガラス → センサー ガラス → OCA → ディスプレイ パネル

オンセル

• タッチセンサーはディスプレイパネルの表面（通常はTFT上部ガラス）に統合されています

• まだ独立した​​センサー層ですが、追加のセンサーガラスはありません

一般的なスタック: カバー ガラス → センサー レイヤー (ディスプレイ上) → ディスプレイ パネル

インセル

• タッチセンサー電極はTFTアレイ層の内側に直接埋め込まれています

• 表示ピクセルとタッチセンサーは1つの統合構造として製造されています

一般的なスタック: カバー ガラス → タッチ センサー内蔵 TFT パネル

2. 主な技術的な違い

3. 光学的および機械的挙動

G+G

• 追加のガラスと接着層により、反射と視差が増加します

• 最高の機械的剛性

• 振動、衝撃、温度サイクルに対する最高の耐性

典型的な動作:

• 光透過率が若干低い

• 過酷な環境下でも非常に安定

オンセル

• G+Gと比較してガラス層を1層削減

• 透過率の向上と反射の低減

• 機械的強度はカバーガラスの設計に大きく依存します

典型的な動作:

• バランスの取れた光学性能

• 機械的ストレスに対する適度な耐性

インセル

• 最小限の層数 → 最高の光学的透明度

• 最小の視差と反射

• 機械的強度はすべてTFT基板とカバーガラスに依存します

典型的な動作:

• 優れたビジュアルパフォーマンス

• 曲げ応力と熱の不一致に対してより敏感です

4. 信号の完全性とノイズ感度

G+G

• 長い信号配線パス

• より高い寄生容量

• ディスプレイノイズからの分離が向上

パフォーマンス：

• EMIの多い環境やノイズの多い環境でも安定

• ディスプレイ干渉のリスクの低減

オンセル

• G+Gよりも短い配線

• 表示信号との適度なカップリング

パフォーマンス：

• 感度と安定性のバランスが良い

• 産業環境では慎重なシールドが必要

インセル

• タッチ電極は TFT 環境を共有します

• ピクセル駆動信号との強い結合

パフォーマンス：

• 優れた感度の可能性

• ディスプレイノイズカップリングのリスクが高い

• 高度なファームウェアのフィルタリングとタイミング制御が必要

5. 製造と信頼性に関する考慮事項

G+G

• 成熟したサプライチェーン

• 高収量

• 破損したセンサーガラスの交換が簡単

利点:

• 安定したコスト

• 現場での長期的な信頼性

オンセル

• 歩留まりはディスプレイベンダーの能力に依存します

• センサーの欠陥がパネル全体に影響を与える

利点:

• BOMの削減

• 適度な厚みの減少

インセル

• TFTプロセス制御に非常に敏感な歩留まり

• センサーの欠陥によりディスプレイパネル全体が廃棄される

課題:

• 製造リスクが高い

• サプライヤーベースがさらに限定される

• より困難な現場修理

6. 一般的なアプリケーションの適合性

G+Gにベストフィット

• 産業用HMI

• 屋外端子

• 振動や衝撃の多い環境

• ロングライフサイクル機器

オンセルに最適

• 埋め込みパネル

• 医療機器

• 準産業用端子

• 厚さと堅牢性のバランスのとれた設計

インセルに最適

• ハンドヘルド産業用デバイス

• コンパクトな組み込みシステム

• 重量に配慮した設計

• 民生用と産業用のクロスオーバー製品

次のような場合には推奨されません。

• 激しい振動がある

• 極端な温度サイクルが予想される

• 長期にわたる修理可能性が重要

7. 選定概要

8. 最後のメモ

G+G、オンセル、インセルのいずれかを選択する際は、厚さだけで決めるべきではありません。
多くの場合、機械的ストレス、EMI 環境、修理戦略、ライフサイクルの期待、サプライヤーの能力が光学性能よりも重要な要素となります。

産業用および組み込みシステムでは、通常、長期的な安定性が最小の厚さを上回ります。
設計段階の早い段階でこれらのトレードオフを理解することは、後でコストのかかる再設計を回避するのに役立ちます。